DR成像技术

DR成像技术（通用7篇）

DR成像技术 篇1

数字X摄影 (digital radigraphy, DR) 是近几年才发展起来的全新的数字化成像技术。平板数字探测器研制成功并应用于临床在成像技术上是一个质的飞跃, 由直接数字化代替传统的模拟由数字转换, 避免了影像链上诸多环节对影像产生的影响, 减少了图像的噪声和失真, 提高了影像的对比度和分辨率, 通过调节窗宽、窗位, 扩展了影像的动态范围。我科2006年引进美国GE Healthcare Definium TM6000直接数字平板X线摄影系统, 现将其系统组成、工作原理及临床应用情况介绍如下。

1 DR系统的组成

1.1 高架悬吊球管装置

包括X线球管、限束器、悬吊球管控制面板、伸缩立柱等。球容量800 m A, 150 kV, 大焦点1.2 mm, 小焦点0.6 mm.

1.2 数字胸片架

包括成像数据采集板。成像数据采集板为碘化铯+非结晶硅数字平板探测器。采集工作可以进行快速实时信号处理存储和显示, 并可自动将图像传送至后处理工作站。每采集一幅图像约10 ms, 其矩阵为2 K×2 K, 每幅图像大约8 MB, 1 400多个灰阶, 14比特的图像数字转换, 层次丰富。

1.3 系统柜

包括高压发生装置及电源分配装置。

1.4 控制台和采集工作站

手动曝光后在计算机控制下完成图像的采集和处理的全自动化过程, 包括图像校正、噪声处理、动态范围、灰阶处理、图像重建和图像输出等过程。同时在采集工作站上可完成如下工作: (1) 输入/修改患者资料、姓名、年龄、性别、病案号、检查号、部位等; (2) 浏览屏幕选看患者的检查序列; (3) 按照各种不同的方式排列查询患者ID号、日期、部位等; (4) 选择不同的处理参数, 调节W/L. (5) 图像删除, 查看硬盘空间; (6) 图像显示模式 (多幅、单幅) ; (7) 后处理可行边缘增强、放大、测量上下左右、黑白反转等; (8) 自动/手动打印取舍, 查看打印序列; (9) 自动/手动发送网络取舍, 进入后处理工作站进行管理; (10) 光盘刻录。

1.5 图像后处理工作站

除采集工作站的功能外通常在后处理工作站完成检查报告的书写, 选用不同的后处理参数或者调节窗宽、窗位的动态范围, 有效地解决在同一幅图像上获得多层次观察。后处理工作站除具有图像采集工作站的功能外, 还具有更大的硬盘空间, 以满足图像的存储管理。

2 DR的基本工作原理

X线透过人体后, 有不同程度的衰减, 作用于数字平板上的非晶硅或非晶硒阵列板上, 由于X线的强弱不同, 硒或硅表层光导体按吸收X线能量的强弱产生正比例的正负电荷, 对顶层电极与集电矩阵间在硅层产生电场, 使X线产生的正负电荷分离, 正电荷移向集电矩阵, 储存于薄膜晶体管内的电容器。矩阵电容器所存的电荷与X线影像成正比, 随后扫描控制器读取电路将光电信号转换为数字信号, 数字化图像数据在采集工作站内存储、处理, 在影像监视器上显示。图像采集和处理在计算机控制下完全自动化, 包括图像的选择、图像校正、噪声处理、动态范围、灰阶重建、输出匹配等过程。上述过程完成后, 扫描控制器自动对采集板内的感应递质进行恢复, 整个过程约10 s.

3 DR的临床应用

DR的诊断依据与传统X线平片基本一致, 但数字化图像的后处理明显扩展了诊断的范围, 这是传统的屏胶体系X线片无法与之比拟的。

3.1 骨关节成像

DR根据X线吸收率的不同, 对所获影像解剖结构用不同的窗宽窗位观察, 可以很好地观察到骨质的细微结构, 关节部位除可以观察骨改变外, 经过处理还可以看到关节软骨以及肌腱、韧带、关节囊、皮下脂肪及皮肤软组织的改变。通过局部放大处理, 更好地观察到骨折。

3.2 胸部成像

胸部组织密度差异大, 不同的后处理, 更有利于发现病变, 特别是纵隔心影后隔下肋骨重叠部位的病变。DR明显扩大了常规胸部X线不能涵盖的范围, 特别是胸部体检, 更加快速、清晰、准确。X线管焦点与影像板的距离为180 cm, 完全可以满足心脏摄影检查, 同时可以在工作站上对心血管进行准确的测量。

3.3 腹部检查

对腹部的游离气体、肠管梗阻、尿路结石钙化等病变, 通过后处理增加软组织的分辨力, 增加对微小病灶的显示能力。对腹部脏器的造影检查, 同样可以提高对微细结构的分辨。

4 DR的主要特点

(1) 有较高的量子探测效率 (DQE) 。 (2) DR成像速度快, 采集时间10 ms以下, 成像时间仅为5 s, 放射技师即刻在屏幕上观察图像, 数秒即可传送至后处理工作站, 根据需要即刻打印激光胶片。 (3) DR具有较高的空间分辨力和低噪声率, 非晶硅接受X线照射后直接转换为电信号, 可避免其他成像方式如屏胶体系、CR等光照射磷物质后散射引起的图像锐利度减低, 因此可获得高清晰图像, 并可获得高性能的调制传递函数 (MTF) 曲线。 (4) DR具有较低的辐射剂量。如胸部正位, 采用120 m V、200 m A、11.7 m As, 5~8 ms, 剂量仅为0.04~0.08 m Gy. (5) DR的直接转换技术, 使网络工作简单化, 效率高, 为医学影像学实现全数字化和无胶片化铺平了道路。 (6) 有效解决了图像的存档管理与传输问题, 采用光盘刻录成本低廉, 具有良好的经济效益。

总之, DR带给我们的是高的DQE、大的宽容度、低的曝光剂量、高的分辨力、快的X线转换效率, 减轻了放射技术工作人员的劳动负荷。今后伴随着电子计算机技术的飞速发展, 必将为医学影像学的发展提供更广阔的空间, 使医学影像学诊断水平不断提高。

DR双能量成像技术的临床应用 篇2

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取本院各科室2014年1月～2015年1月接收的120例患者为研究对象,将其随机分为对照组和观察组,各60例。对照组男35例,女25例,年龄1～70岁,平均年龄(41.3±9.7)岁,其中四肢平片27张,腹部平片18张胸部平片15张；观察组男36例,女24例,年龄1～72岁平均年龄(42.3±8.9)岁,其中四肢平片26张,腹部平片19张,胸部平片15张。两组患者一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2 方法

对照组采用传统X线平片检查；观察组采用DR双能量成像技术进行拍片检查：采用美国GE DR机Definium6000对患者患部进行摄像,摄像参数以患者的体型、患部等具体情况来定,对于一般体型的患者,胸部摄像15～25 mAs、75～85 kV；偏瘦体型：10～15 mAs、65～75 kV；偏胖体型：25～32 mAs、85～95 kV。

1.3 观察指标及疗效判定标准

观察指标：以图像的质量、诊断准确率为观察指标。图像质量评价标准：甲级：灵敏度高,对极弱信号都能够有效捕捉,线性条件好,空间分辨率高；乙级：灵敏度、空间分辨率较高,能够较清晰、细致的显示影像层析；废片：灵敏度、空间分辨率低,不能清晰的显示影像层析。

1.4 统计学方法

采用SPSS17.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示,采用t检验；计数资料以率(%)表示,采用χ2检验。P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组图像质量比较

观察组甲级片57例(95.0%),明显高于对照组的43例(71.7%),差异具有统计学意义(P<0.05)。见表1。

注：与对照组比较,aP<0.05

2.2 两组诊断准确率比较

经临床诊断及病理证实,观察组中有58例患者拍片部位存在问题,对照组中有55例患者拍片部位存在问题。根据所拍片显示,观察组中有57例拍片部位存在问题,对照组中有45例拍片部位存在问题。观察组临床诊断准确率为98.3%,对照组临床诊断准确率为81.8%,观察组临床诊断率明显高于对照组,差异有统计学意义(χ2=6.971,P<0.05)。

3 讨论

3.1 DR双能量成像技术分析

DR是数字化X线摄影(digital radiography)的英文简称,是近年来发展起来的全新数字化成像技术[2]。该技术系统主要由数字胸片架、高架悬吊球管装置、控制台、系统柜、采集工作站及处理工作站等组成[3]。系统所使用的数字探测器代替了传统X线设备,从而可以避免影像链上诸多环节对影像产生的影响,提高了影像的对比度和分辨率,扩展了影像的动态范围。

DR双能量成像技术具有很高的探测效率,能够在10 ms内完成整个检查、采集工作,在5 ms内完成成像,并传送到后处理工作站。DR双能量成像技术具有极高分辨率、极低噪音的成像技术空间,能够直接将数字信号转化为电信号,从而可以有效避免对影像诊断准确性有影响的干扰因素,得到较高清晰度的影像图像[4]。此外,相比于传统的X线技术,DR双能量成像技术具有较低的辐射剂量,因此在检查的时候不会对人体造成较大伤害,能够在多部位创伤、危重病症患者的影像检查诊断中使用。

3.2 DR双能量成像技术在临床上的具体应用

目前DR双能量成像技术应用范围比较广,主要应用在胸部、骨关节、腹部成像的检查当中。(1)胸部成像检查：虽然胸部组织的密度差异比较大,但DR双能量成像技术X线覆盖范围也很大,因此在密度差异较大的病灶区域也能够清晰的发现,从而能够有效保证诊断准确率。(2)骨关节成像检查：DR双能量成像技术能够通过不同的窗位、窗宽,对关节解剖部位具体结构进行观察、检查,从而清晰发现骨质、关节囊、关节软骨、肌腱、周围软组织等具体情况。(3)腹部成像检查：DR双能量成像技术能够通过其强大的后处理功能,通过强大的腹部软组织分辨率,清晰的显示腹部病变情况。通过本研究,采用DR双能量成像技术的观察组甲级片57例(95.0%),拍片图像质量明显优于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。

综上所述,DR双能量成像技术操作方便,图片质量高,能够为各科室工作人员提供高质量的影像资料,提高临床诊断率,值得临床推广使用。

摘要：目的 分析探讨数字化X线摄影(DR)双能量成像技术的临床应用价值。方法 120例患者随机分为对照组和观察组,各60例。对照组采用传统X线平片检查,观察组采用DR双能量成像技术拍片检查,对比分析两组拍片质量及临床诊断率。结果 观察组甲级片57例(95.0%),明显高于对照组的43例(71.7%),差异有统计学意义(P<0.05);观察组临床诊断率(98.3%)明显高于对照组(81.8%),两组比较差异有统计学意义(χ2=6.971,P<0.05)。结论 DR双能量成像技术操作方便,图片质量高,能够为各科室工作人员提供高质量的影像资料,提高临床诊断率,值得临床推广使用。

关键词：数字化X线摄影,双能量成像技术,应用价值,临床诊断率

参考文献

[1]陈焱汉.DR成像技术的临床应用.临床合理用药杂志,2014,7(19):153-154.

[2]曹中华.DR成像技术的临床应用.中国实用医药,2012,7(23):137-138.

[3]张志琦.DR成像技术的临床应用.基层医学论坛,2011,15(14):432-433.

DR成像技术 篇3

1 材料与方法

1.1 仪器设备

意大利Mecall公司,EIDOS3000系列数字化DR系统(采用Trixell 4600平板),选用上海菲特科技股份有限公司Miworks PACS系列(6TNAS存储/150终端)。

1.2 病例资料

抽出胸片1000张,骨骼系统300张,对照PACS系统工作站软阅读,由于胶片上均标有患者X线剂量等相关信息,方便对图像的评估。

1.3 分析方法

由一位经验丰富的副主任医师、一位主管技师和一位设备工程师组成评审小组,对DR图像质量进行评比,分别评出甲、乙、丙3级照片质量,并统计出其各占比率,从中得出影响DR成像的相关技术因素。

2 结果

3 讨论

3.1 X线剂量的分析

3.1.1 m As。

传统X线机的m As将直接影响图像的黑化度。但DR图像的黑化度受m As影响很小。m As影响表现在图像噪声方面。X线的产生是离散的、随机的,但是在各个方向上的概率是基本相同的(基本相同是指,没有考虑靶角造成的阳极效应等因素)。统计学上,样本越大,结果越接近总体的结果。运用到X线理论中,就是:m As越大,X线分布越均匀,图像信噪比越大。反之,m As越小,图像信噪比越小,实际成像的颗粒越粗。当然,m As并非越大越好。一方面,m As越大,对病人的伤害越大。另一方面,平板将X线转换成数字信号,这条转换特征曲线只在某一个范围内保持线性。

3.1.2 k V。

决定X线的质,从而决定着穿透性,影响图像的对比度(k V越小,对比度越大)。由于DR的后处理功能,DR中k V对对比度的影响较传统拍片机的小。不过这种影响依然存在。比如,DR的高k V摄影,能体现出和传统高k V摄影相同的特点:对比度小,但图像中体现的层次更加丰富。

3.1.3 自动曝光控制(Automatic Exposure Control)。

选择投照部位后,计算机程序根据投照部位,预设条件。摆位时要注意将感兴趣区域对准电离室。否则曝光剂量会不足或者超过。

3.1.4 手动。

当能吸收X线的被照体不足以覆盖电离室(或者其他情况,自动条件成像图像质量不佳)时,必须使用手动条件。DR中使用手动条件宽容度比传统拍片机明显更高,由于前面提到的原因,只要剂量足够,通过后处理的调节,都能得到很好的图像。但是我们应该在获得好的图像的基础上,使用尽量小的剂量。具体什么剂量最合适,由于不同设备的的探测器的灵敏度不同、球管的固有滤过不同、滤线栅的参数不同等等原因,因此不能一概而论。需要使用者在平时使用过程中总结经验。

3.2 平板探测器(Flat Panel Detector)

3.2.1 工作环境。

平板探测器对温度的基本要求是10℃~4 0℃,而最佳工作温度是1 8℃~3 0℃。湿度要求是20%~75%。提供产品所要求的环境并保持环境稳定,是获取好图像的前提。

3.2.2 校正。

由于存在各像素对射线的灵敏度差异、技术上无法避免的坏点、坏线等原因,平板都需要经过校正才能获得好的图像。经过校正,一个均匀的受照体(例如2mm的均匀铜板)将得到一幅均匀而无瑕疵的图像。而传统X线机上,均匀受照体将得到不均匀图像(靠近球管阳极端图像浅,密度低;阴极端图像深,密度高)。由此推论出,尽管射线分布满足阳极效应,但DR图像的黑化度不受阳极效应影响。射线越密集,噪声会越小。以腰椎摄影为例,骨盆较胸椎附近吸收X线明显更多。因此穿过骨盆的X线的量要小于穿过胸椎的量。亦即,如果不考虑阳极效应,腰椎图像中,骨盆处的噪声将高于胸椎处。因此,DR摄影时,采用传统摄影方法(这里指利用阳极效应),虽然对图像的均衡没有影响,但仍有助于获得更佳图像[4]。

3.3 后处理系统(Post Processing System)

一般的DR系统在采集图像之后,都会自动进行后处理,然后将图像显示出来。由于不同图像之间的差异,后处理系统自动处理后的图像不一定满足我们的要求,因此有时候需要进行手动调节。

例如:窗宽/窗位(W/L,Window/Level),锐利(sharp)、平滑(smooth)均衡(Harmonization),均衡的算法可以让密度反差强烈的不同区域同时得以清晰的显示在图像上。而不是调浅一个区域,另一个区域就过深了,或者调深一个区域,另一个区域跟着变得过浅。

3.4 照射野的大小

正确选择照射野对提高影像质量有一定作用,小照射野的照射野恰好处于被照体边缘,平板探测器的有效检测像素中有用像素(即被照体投影的像素)占较大比例[5]。

3.5 影响图像质量的其他因素

物片距、胶片距、过滤板(用以硬化X射线)、滤线栅、拍摄时与病人的沟通、病人的配合、对运动的受照体用大m A快速拍摄等,都会影响图像质量。由于这些因素与传统X线机相似,因此一定要遵守操作规程。

总之,只有充分了解数字化摄影(DR)的性能,探索其对图像成像质量的相关影响因素,才能保证获得最佳的图像质量,大大减轻影像技术人员的劳动强度,提高工作效率。

参考文献

[1]魏福均.数字化摄影装置的发展现状与发展[J].上海预防医学杂志,2005,17(2):97-98.

[2]魏阿盈.数字化影像设备CR和DR[J].医疗卫生装备,2006(2):55-56.

[3]杨洋.CR、DR系统的图像质量及影响因素[J].放射学实践,2005,20(2):184.

[4]邵东宁.DR数字探测器原理、性能及常规维护方法[J].中国医疗设备,2008,23(2):39-40.

DR成像的质量控制方法探讨 篇4

1 DR机的结构和成像原理

DR机主要包括影像接收器、数据采集器、图像处理器、存储器、图像监视器和系统控制器。X线照射被检测部位后,X线光子被探测器的闪烁晶体层接收,将不可见的X线光子转换为可见光,可见光激发具有发光二极管功能的无定型硅阵列产生电流,光电二极管的自身电容形成存储电荷,每个像素入射X线光子能量和数量不同,其存储的电荷也不同,硅阵列将可见光转换为电信号。电信号通过读出电路读取并经模数转换器转换成数字信号输送到计算机,经数模转换器转换后输送到各种显示终端,如显示器、照相机、打印机等,还可输入PACS系统进行影像存储与传输,即X线穿过人体(备查部位)投射到探测器上,探测器将X线影像信息直接转换为数字影像信息并同步传输到采集工作站,最后用工作站的医用软件进行图像后处理[2]。

2 影响DR机成像质量的主要因素

2.1 DR机操作环境

操作环境的温度和湿度是影响DR机电子器件使用状态的主要因素,如CCD对温度要求较严格,而非晶硒FPD对湿度要求较严格,操作环境的温湿度不适宜会影响DR成像的质量及DR机的使用寿命。

2.2 DR机的摄影参数

①拍片剂量:包括kV、mAs等,kV增加,射线穿透力增强,且散射线增加;mAs增加,信号相应增强。其影响原始图像(软件处理前的图像)的亮度、灰度、清晰度等。②后处理软件参数:是指后处理软件中各种操作的具体数值设置,一般后处理操作包括傅里叶滤波、对比度均衡、USM锐化、平滑/降噪滤波等,其参数调整会直接影响最终图像效果。③射线防护:采用铅等高密度材料吸收无用X射线,X射线对电子器件会造成不可修复的影响,增加影像上的量子噪点,因此合适的射线防护是提高图像质量的有效手段[3]。

2.3 操作因素

主要与操作技术人员的责任心、与患者沟通程度及对设备基本结构的认知水平等因素有关,特别是一些中高端X线机,其带有自动曝光控制(AEC)、自动跟踪、曝光程序预置等功能,让部分操作人员产生依赖性,平时使用过程中不太注意细节操作,如电离室选择、曝光曲线调整及图像后处理软件使用等[4]。

3 质量控制方法

3.1 建立健全的规章制度和操作规程

规章制度是做好质量管理工作的基础和依据,应建立健全的DR采购、使用、维修、保养等管理和质量控制制度,制定详细的仪器操作规程,工作人员在日常工作中严格按照规定操作,确保质量控制制度和操作规程贯彻落实。

3.2 提高技术人员的操作水平

DR机操作人员应具备高度的责任心并经过专业知识培训才能上岗。操作人员应相对固定,以减少因操作不熟练等因素导致的失误。同时,注重DR机操作人员和维修保养人员的专业知识更新和继续教育工作,努力提高其操作水平和质量控制意识。

3.3 正确进行仪器操作和图像处理

①拍片前与患者充分沟通,摆好正确的摄影体位。②选择合适的SID和照射野,根据滤线栅焦距正确调节SID;投照时按医学解剖部位选择适当的照射野,在满足临床诊断区的情况下尽量缩小照射野,以降低对患者的辐射程度。③合理选择曝光条件:良好的曝光条件是图像质量的重要保证,曝光剂量足够大时再增大曝光剂量并不能有效提高DR影像质量,只会增大被检者受照射剂量;投照技术人员应总结各部位的适宜曝光条件并制成表格供使用时参考,保证每次以最低剂量获得满足临床诊断的影像。在选择合适的采样电离室,对于三腔体的电离室,主要根据拍摄部位来定义需要使用的电离室[5]。④正确进行图像后处理:图像后处理直接影响最终的临床诊断,图像的后处理包括窗位、长度和角度的调节及图像放大、缩小和旋转等,应选择正确窗位,根据患者的检查部位处理相应的图像,重点诊断部位应独立处理。

3.4 正确保养和维护仪器

做好DR机的每日日常维护、定期保养和校准等工作。DR机的每日日常维护包括操作前启动维护和操作后关机维护,应保证操作环境适宜的温度、湿度和清洁度,做到每日除尘,详细记录每天机器运行和使用情况。DR定期维护包括定期清洁保养DR电器柜,定期检测和校准DR机等。

总之,落实DR成像质量控制工作对提高DR成像质量、减少漏诊和误诊都具有重要意义。

参考文献

[1]沈斌.数字化X线摄影(DR)图像质量控制与管理[J].医学理论与实践,2014,27(8):1086-1087.

[2]京桂华.数字化影像设备DR的成像技术探讨[J].中国继续医学教育,2015,7(4):190-191.

[3]林海涛.探讨影响DR图像质量因素及控制措施[J].中国辐射卫生,2011,20(2):243-244.

[4]王育,李启钦,罗树青.数字化X线摄影设备(DR)的质量控制与管理[J].医疗卫生装备,2013,34(12):86-87.

DR成像技术 篇5

在数字化摄片 (Digital Radiography, DR) 中, X线能量转换成电信号是通过平板探测器来实现的, 所以平板探测器的特性会对DR影像质量产生比较大的影响。平板探测器成像质量的性能指标主要有两个:量子探测效率 (Detective Quantum Efficiency, DQE) 和空间分辨率。DQE决定了平板探测器对不同组织密度差异的分辨能力;空间分辨率决定了对组织细微结构的分辨能力。考察DQE和空间分辨率可以评估平板探测器的成像能力。DR平板探测器可以分为两种:非晶硒平板探测器和非晶硅平板探测器。非晶硒平板探测器的空间分辨率高, 主要用于乳腺检查;非晶硅平板探测器DQE高, 常用于乳腺以外其他部位检查。

2 平板探测器成像质量影响因素

DR平板探测器的DQE和空间分辨率主要决定于平板探测器材料、结构、工艺, 这说明一个平板探测器自生产出来就有着一定的DQE和空间分辨率。但在日常使用中DR平板探测器受到环境温度、平板探测器坏点等因素影响, 所得到DR影像会出现伪影, 或者影像的分辨率、空间分辨率、对比度、均一性变差或降低, 导致影像质量变差, 不能把病灶和正常组织有效区分开来, 容易使医生对患者病情的诊断造成误导。

3 平板探测器的校准

以Trixell公司生产的非晶硅平板探测器为例, 探讨平板探测器的校准。平板探测器校准由关键操作员执行, 关键操作员一般是指医学工程部门的工程师或受到相关培训的设备操作员。在执行平板探测器校准 (Detector Calibration) 之前, 要求DR设备连续开机 (平板探测器工作) 4 h以上。平板探测器校准包括偏置刷新、暗度校准和X线校准。

3.1 偏置刷新 (Offset Refresh)

偏置刷新校准每天进行1次, 大约需要5 min。偏置刷新校准用一系列Offset images (偏置图像, 探测器未曝光时的本底图像) 来清除由于环境变化或高剂量曝光后图像残留造成的伪影。偏置刷新校准也更新坏点图。

3.2 暗度校准 (Dark Calibration)

暗度校准每月进行1次, 大约需要25 min, 在这个过程中没有X线产生。暗度校准是通过校准获取一系列Offset image, 把这些图像平均后计算得到一个参考图像。暗度校准主要作用是执行平板探测器本底校准, 保证了探测器的均一性。如果平板探测器第一次被安装并且没有被校准, 一定要在X线校准之前进行暗度校准。

3.3 X线校准 (X-ray Calibration)

X线校准每月进行1次, 大约需要30 min, 在这个过程中要进行15次X线曝光。X线校准包括增益校准 (Gain Calibration) 和坏点图 (Defect Map) 更新。增益校准是在特定剂量下交替获得偏置和X线图像, 在这个过程中实现对探测器电路增益校准。坏点图就是在维修模式下, 探测器板空曝图像, 这种图要比正常的DICOM图要丰富, 包括一些肉眼看不到的坏点, 坏点图更新是一个获取偏置和X线图像计算坏点图过程。X线校准, 进行15次X线曝光, 共用到6个不同的剂量 (为平板探测器吸收剂量) 。曝光剂量和曝光次数关系, 见表1。

从表1可知, 使用5 m Gy剂量共进行10次曝光, 用它来进行增益校准;其他5个剂量分别进行1次曝光, 用它来识别平板探测器的坏点。

在X线校准结束时, 程序自动计算出探测器坏点的评价值 (ECV) 。ECV的值一般在27000左右, 越低越好。当ECV的值<240000, 探测器校准通过;当ECV的值>240000, 探测器校准失败。若多次校准都失败, 这说明探测器坏点太多, 需更换新的探测器。同时对检测出的坏点通过算法补偿, 使之不会对影像造成影响。从上可知X线校准主要作用是保证平板探测器所得影像的分辨率、空间分辨率、对比度等。

4 平板探测器校准中的注意事项

有时因为室内温度波动超过5℃, 设备会要求立即执行平板探测器校准, 所以要保证尽量室内温度的恒定;在X线校准过程中, 要保证在准直器和探测器之间没有遮挡的物体, 同时保证准直器视野已开到最大 (43 cm×43 cm) 。如果没有达到上述要求将会导致校准失败, 这时有剂量太低 (Dose too low) 的提示信息, 需按要求重新进行X线校准。

5 小结

通过对DR平板探测器定期校准, 可以消除因为DR平板探测器的因素对影像质量的影响, 清除由于环境变化或高剂量曝光后图像残留造成的伪影, 保证了探测器的均一性, 保证平板探测器所得影像的分辨率、空间分辨率、对比度等。

参考文献

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[2]刘林栋, 蒋红兵.基于平板探测器校准的DR质量控制管理[J].中国医疗设备, 2011, 26 (10) :124-126.

[3]周正干, 滕升华, 江巍, 等.X射线平板探测器数字成像及其图像校准[J].北京航空航天大学学报, 2004, 30 (10) :699-701.

[4]耿西亮, 刘建军, 徐勤.数字X线摄影平板探测器校准及维护[J].中国医学影像技术, 2009, (s1) :195-196.

[5]王吉东, 林永强.飞利浦DR平板探测器的日常维护[J].医疗装备, 2013, (3) :83-84.

DR成像技术 篇6

在乳腺X射线屏胶摄影技术中,临床上广泛应用的是钼钼阳极滤波器组合。对于其它的组合也有应用,特别是当腺体厚度较大时[4,5]。对于屏胶乳腺摄影,有学者认为对于任何乳腺厚度钨靶都具有较高的的成像水平[6],其他研究表明是当腺体厚度大于4cm时,钨铑靶组合的品质因数和信噪比比其它的两种组合要高[5]。近年来,乳腺DR摄影技术作为一种新的数字成像技术,已逐渐在临床广泛使用,它的成像性能如何,是否具有与屏胶系统相似的成像特性还有待于使用者对其进行深入研究。本文主要对乳腺DR成像三种阳极和滤过器组合成像性能进行对比,以期为临床诊断适宜技术选择提供理论基础和数据支持。

1 材料和方法

乳腺DR成像系统采用西门子公司全野数字乳腺X射线摄影系统(MAMMOMAT Novation DR)。该设备使用由不定形硒(aSe)制造的平板探测器[3],提供三种阳极靶和滤过器组合,即是钼钼阳极滤过器组合(Mo/Mo)、钼铑阳极滤过器组合(Mo/Rh)和钨铑阳极滤过器组合(W/Rh)。

实验体模采用乳腺X射线摄影测试体模(美国Nuclear Associates公司),如图1所示。体模严格遵从美国放射学会(ACR)的质量控制标准。体模内含模拟临床病灶材料,包括钙化点、乳腺组织纤维钙化点和肿瘤团块。体模厚度约为4cm,相当于一个受压缩后的平均厚度的乳腺腺体,体模内嵌入尼龙纤维模拟纤维性结构,大小从0.4~1.56mm;采用三氧化二铝(Al2O3)模拟微钙化点,直径为0.16~0.54mm;采用圆形包块模拟乳腺肿瘤,厚度分别为0.25~2mm。

由于实际乳腺厚度多为4~8cm,因此采用两块厚度为2.5cm的有机玻璃模块与测试体模组合模拟厚度分别4cm、6.5cm、9cm的腺体厚度,以测量不同厚度体模乳腺成像性能。

采用自动曝光控制,选择3种不同的阳极滤过器组合对3种厚度体模分别进行曝光,体模位置保持不变。

利用ROI测量图像对比度均值和噪声以及图像背景噪声,记录每次曝光时乳腺DR系统显示的平均腺体吸收剂量(Mean glandular dose,MGD)值[8,9]。

采用以下公式计算图像信噪比(SNR)[10,11]:

SNR=[mean(B)-mean(A)]/SD(B)

其中,A表示图像,B表示图像背景,SD表示背景噪声。信噪比等于背景灰度值与图像灰度值的差除以背景噪声。

采用品质因数(Figure of merit,FOM)作为评价图像成像质量和辐射剂量优化匹配关系的综合指标[11],由下式表示:

FOM=SNR2/MGD

品质因数等于信噪比的平方除以平均腺体吸收剂量。

2 结果与讨论

MGD是一个理论计算出来的剂量值,主要依据是乳腺成像时的曝光参数和线束质量[7]。曝光参数包括:阳极靶/滤过器组合、kV值、压迫乳腺厚度、焦点大小、焦点-成像平面距离,线束质量则用半价层(HVL)来表示。

从测量结果可以看出(表1),采用钨铑组合MGD值最低,对于4cm体模可以比钼钼组合降低约30%的吸收剂量。当体模厚度增加时,钨铑组合MGD值可以比钼钼组合降低约40%,比钼铑组合降低约26%。而且随着体模厚度的增加MGD值随之提高(图2所示)。

随着体模厚度的增加,图像信噪比下降(图3所示)。对于4cm体模,采用钨铑组合图像SNR低于钼钼组合约7%,高于钼铑组合约3%。当体模厚度为9cm时,钨铑组合图像信噪比高于钼钼组合8%,高于钼铑组合6%。

品质因数综合了平均腺体吸收剂量和信噪比两个因素对成像性能进行综合评价。从图4可知测量的品质因数在5~7之间,而且随着厚度的增加而快速下降。当体模厚度为4cm时,钨铑靶组合品质因数高于钼钼组合约14%,高于钼铑组合约5%。当体模厚度为9cm时钨铑靶组合高于钼钼组合约37%,高于钼铑组合约33%。

为了达到高水平乳腺X射线摄影质量和对患者身体的最小伤害,在要求信噪比高的同时还要使平均腺体吸收剂量越低。从测量结果可以看出,对不同厚度的体模钨铑组合可以获得最低的辐射剂量,而且图像质量与其它组合基本相当,因此图像品质因数最高,总体成像性能要优于其它两种组合。

横轴表示的是乳腺体模的厚度,一层是4cm;二层是6.5cm;三层是9cm。纵轴表示是平均腺体吸收剂量(MGD)。

横轴表示的是乳腺体模的厚度,一层是4cm;二层是6.5cm;三层是9cm。纵轴表示信噪比(SNR)。

横轴表示腺体的层厚,纵轴为品质因数FOM。

3 结论

从上述分析结果可以看出,对于乳腺DR成像,使用不同阳极滤过器组合,其图像质量存在一定的差异。对于4~9cm乳腺厚度,钨铑靶的成像性能和辐射剂量水平要优于其他两种组合。因此在临床使用中必须充分考虑临床实际需要来选择适宜成像技术,在保证临床图像质量的同时尽量降低受检者的辐射风险[12]。

参考文献

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[2]Saunders RS,Samei E,Jesneck JL,et al.Physical characterization of a prototype selenium-based full field digital mammography detector[J].Med Phys,2005,32:588-599.

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[5]Dance DR,Thilander Klang A,Sandborg M,et al.Influence of anode/filter material and tube potential on contrast,signal-to-noise ratio and average absorbed dose in mammography:a Monte Carlo study[J].Br J Radiol,2000,73:1056-1067.

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[9]Perry N,Broeders M,de Wolf C,et al.European guidelines for quality assurance in breast cancer screening and diagnosis,4th edition[M].European Communities,2006,Luxembourg:chapter 2.

[10]Toroi P,Zanca F,Young KC,et al.Experimental investigation on the choice of the tungsten/rhodium anode/filter combination for an amorphous selenium-based digital mammography system[J].Eur Radiol,2007,17:2368-2375.

[11]白玫,等.乳腺DR成像普通模式和精细模式成像性能对比[J].中国医疗设备,2011,26(5):51-53.

DR成像技术 篇7

1资料与方法

1.1 一般资料

2007年5月以来因胸部外伤来我科拍片患者160例, 男99例, 女61例;年龄13～87岁, 平均48.2岁。主要临床表现为局部压痛、胸部挤压痛、深呼吸或咳嗽时疼痛加剧, 均经临床或CT检查确诊。患者受伤至拍片检查时间30min～4d不等。

1.2 检查方法

检查设备为DR摄影系统, 利用双能量减影术摄站立后前位片。患者站立于胸片平板前, 距离180cm, 深吸气后屏气曝光, 一次检查可获得标准影像和骨骼影像。经主机控制台和工作站进行图像后处理, 输出至干式激光相机打印成胶片图像后进行诊断。

2结果

2.1 双能量减影胸片质量

本组160例患者共摄取能量减影胸片320幅, 甲片130例, 共260幅图像, 乙片30例, 共60幅图像, 甲片率达81.25%。乙级胸片主要问题为: (1) 骨骼影像, 肋骨腋段最凸处轻微水平方向错位。 (2) 曝光条件偏低致减影不完全, 影像对比度稍差。

2.2 影像诊断结果

以能量减影胸片作出的诊断为标准, 胸片表现正常者122例, 肋骨骨折38例, 其中单根肋骨骨折27例, 多发性肋骨骨折11例。骨骼影像能更清晰地显示肋骨骨折, 提高病变的检出率。骨骼影像显示骨性胸廓方面优于标准影像, 特别是膈下、腋中线和心影结构重叠的肋骨。

3讨论

3.1 能量减影技术

能量减影是利用碘与周围软组织对X线的衰减系数在不同能量下有明显差异这一特点进行的, 在质量衰减系数与能量的曲线上, 碘在33KeV时, 其衰减曲线具有锐利的不连续性, 而软组织衰减曲线则是连续的, 没有碘的特性, 并且能量越大, 其质量衰减系数越小。能量减影技术具有极高的空间分辨力和对比分辨力, 可较好地显示肋骨骨折, 特别是在轻微骨折方面尤为突出。常规摄取后前位胸片, 与普通胸部摄影相比, 应注意以下3个方面: (1) 选择适当的患者体型参数; (2) 曝光期间患者不能移动和呼吸, 由于在200ms内先后用高千伏和低千伏两次曝光, 两幅影像体位和呼吸状态尽可能一致, 减影效果才满意。能量减影胸部摄影中出现的问题主要见于DR系统使用初期技术人员对该系统操作不熟练或者对于能量减影摄影原理不了解所致。检查时应向患者交代检查中的注意事项, 并进行深吸气后屏气训练。

3.2 双能量减影对肋骨骨折的应用价值

胸部外伤致肋骨骨折病例很常见, 及时、准确诊断肋骨骨折非常重要。但在少数情况下, 常规DR不能发现肋骨骨折或难以确诊骨折, 以致漏诊。肋骨形态呈斜形弓状弯曲, 腋段弯曲大, 因而骨折最常见腋中线附近, 常规胸部后前位片会使肋骨腋段重叠, 肋骨腋段骨折很难显示, 尤其对于轻微骨折更难显示, 易造成漏诊, 延误诊断给病人造成痛苦和不必要的医疗纠纷。双能量减影骨组织影像无软组织结构的重叠, 能更好地显示有无肋骨骨折, 检出率明显提高。与常规DR相比, 双能量减影其最重要的优势是对细节的显示, 能充分观察到骨皮质和骨小梁是否完整、连续和有无缺损。

DR胸部摄影较常规X线摄影有明显的优势, 直接数字化摄影影像清晰、层次丰富、解剖细节显示好、成像速度快, 平板探测器视野范围大 (41cm×41cm) , 能满足各种体型患者胸部检查的需要。能量减影一次检查可同时获得标准影像、骨骼影像和软组织影像, 能进一步发现和诊断轻微及隐蔽处肋骨骨折。

摘要：目的:探讨X线数字摄影 (digital radiography, DR) 中双能量减影在肋骨骨折中的临床应用价值。方法:收集160例胸部外伤患者进行DR双能量减影胸部站立后前位X线摄影检查, 分别获得标准影像和骨骼影像;由放射科经验丰富的一名主任医师和一名主治医师分别阅片, 对影像质量进行评估, 并达成一致诊断意见。结果:本组160例胸部外伤患者中, 肋骨骨折38例。DR标准胸片可显示骨性胸廓结构和肺纹理, 图像质量优良;骨骼影像显示骨性胸廓方面优于标准影像, 特别是膈下、腋中线和心影结构重叠的肋骨。结论:胸部DR双能量减影对肋骨骨折的诊断有较高临床应用价值。

关键词：X线数字摄影,双能量减影技术,肋骨骨折

参考文献

[1]余建明, 冯敢生, 刘学工.DR双能量减影技术在胸部成像的应用[D].第十一届中华医学会放射学分会全国学术会议论文汇编, 2003.746.